Motor budućeg britansko-italijansko-japanskog lovca šeste generacije približava se prvom velikom ispitu na zemlji. Rols-Rojs, italijanski Avio Aero i japanska korporacija IHI završili su ključnu rundu pregleda projekta pogonskog sistema za Globalni program borbenog vazduhoplovstva, poznat kao GCAP (Tempest). Partneri su već počeli da proizvode pojedine delove demonstratora, dok se konačno odobrenje njegove kompletne konfiguracije očekuje pre početka kopnenih ispitivanja.
Novi motor neće služiti samo za stvaranje potiska, jer budući lovac mora da napaja radare, računare, sisteme elektronskog ratovanja, komunikacije i oružje čija će potrošnja električne energije biti neuporedivo veća nego kod današnjih aviona. Rols-Rojs ga zato opisuje kao „leteću elektranu“ sposobnu da izdrži do sada neviđena električna i termička opterećenja. Tri kompanije su tokom prethodnih faza završile više od 100 ispitivanja umanjenih sklopova, materijala i pojedinačnih komponenti.
Podaci prikupljeni tokom tih proba sada se ugrađuju u glavni demonstrator, koji treba da pokaže da li su ambiciozne tvrdnje konzorcijuma izvodljive izvan računarskih simulacija. Kopnena ispitivanja biće prva ozbiljna provera ne samo potiska, već i proizvodnje električne energije, upravljanja toplotom, digitalnih sistema i proizvodnih postupaka. Rezultati će direktno uticati na konačan izgled pogonskog sistema lovca koji Ujedinjeno Kraljevstvo, Italija i Japan žele da uvedu u upotrebu tokom naredne decenije.
Rols-Rojs u saopštenju koristi grandiozne formulacije i tvrdi da konzorcijum izvodi „generacijsku tranziciju tehnologije snage i pogona“, neophodnu za stvaranje najnaprednijeg borbenog aviona sledeće generacije na svetu. Iza promotivnog jezika nalazi se konkretan problem: klasični avionski motor više nije dovoljan za količinu električne energije i hlađenja koju zahtevaju budući borbeni sistemi.
Današnji lovci već koriste snažne radare sa aktivnim elektronskim skeniranjem, ometače, napredne računare i veliki broj senzora. GCAP bi trebalo da ode znatno dalje, sa većim antenskim površinama, stalnom obradom ogromne količine podataka i mogućim uvođenjem oružja sa usmerenom energijom.
Takva oprema stvara toplotu koju avion mora brzo da odvodi. Nedovoljno hlađenje može da ograniči rad radara, elektronskog ratovanja i računara mnogo pre nego što motor ostane bez potiska ili avion bez goriva.
Motor više neće biti samo motor
Fil Taunli, direktor budućih programa odbrambenog sektora Rols-Rojsa, rekao je da kompanije ne stvaraju samo pogon, već leteću elektranu sposobnu da upravlja električnim i termičkim zahtevima senzora i oružja nove generacije.
Pogonski sistem GCAP-a zato se razvija kao povezana celina koja istovremeno mora da proizvodi potisak, električnu energiju i kapacitet za hlađenje. Takav koncept u širem smislu ima hibridne osobine, ali ne znači nužno da će lovac koristiti klasičan električni pogon poput civilnih eksperimentalnih aviona.
Osnovni potisak i dalje će stvarati turbomlazni motor, dok će napredni generatori, sistemi za upravljanje energijom i termički sklopovi snabdevati ostatak aviona. Cilj je da pilot može duže da koristi radar, ometače i snažne senzore bez pregrevanja ili prinudnog smanjivanja njihovih performansi.
Partneri tvrde da će novi pristup doprineti povećanju borbenog radijusa i produženju životnog veka pogonskog sistema. To neće zavisiti samo od maksimalnog potiska, već i od efikasnosti sagorevanja, digitalne kontrole, upravljanja temperaturom i prilagođavanja režima rada konkretnoj misiji.
Budući lovac moraće dugo da ostane u vazduhu, da se približava cilju sa što manjim toplotnim i radarskim otiskom, a zatim da u kratkom periodu obezbedi ogromnu količinu energije za senzore, ometanje i oružje. Motor zato mora da prelazi između ekonomičnog krstarenja i režima maksimalnog opterećenja bez naglog gubitka pouzdanosti.
Više od 100 dosadašnjih testova obuhvatilo je umanjene sklopove i pojedinačne tehnologije. Njihova svrha nije bila samo potvrđivanje proračuna, već rano otkrivanje problema koji bi kasnije mogli da izazovu višegodišnja kašnjenja i rast troškova.
Glavni demonstrator biće korišćen za proveru rada sistema kao celine. Inženjeri će analizirati ponašanje motora pod različitim opterećenjima, proizvodnju električne energije, hlađenje, vibracije, materijale i odgovor digitalnog sistema upravljanja.
Ispitivanja će istovremeno poslužiti za proveru novih digitalnih alata i proizvodnih metoda. Konzorcijum pokušava da probleme koji su kod ranijih motora otkrivani tek na prototipovima aviona pronađe dok je pogonski sistem još na zemlji.
Kompanije su u Redingu, u Engleskoj, otvorile zajednički centar za saradnju u kojem rade stručnjaci Rols-Rojsa, Avio Aera i IHI-ja. U centru su prisutni i predstavnici agencije GCAP i industrijskog integratora Edgewing, odgovornog za povezivanje brojnih delova programa budućeg borbenog aviona.
Edoardo Kurti, generalni direktor odbrambenog poslovanja Avio Aera, ocenio je da završetak pregleda projekta predstavlja značajnu prekretnicu i osnovu dugoročnog partnerstva tri kompanije. Italijanska industrija u programu ne želi da ostane samo dobavljač delova, već da stekne dugoročnu ulogu u razvoju, proizvodnji i održavanju pogonskog sistema.
Japanski IHI u projekat donosi sopstveno iskustvo u razvoju naprednih motora i tehnologija nastalih tokom rada na domaćim eksperimentalnim pogonima. Norijuki Nakamura, viši tehnički savetnik kompanije, opisao je motor kao „srce“ budućeg aviona i naglasio da Japan želi da svoje tehnologije spoji sa britanskim i italijanskim znanjem.
GCAP mora da napaja senzore, oružje i čitav roj dronova
Motor se razvija kao deo mnogo šireg borbenog sistema, a ne kao izolovana komponenta jednog aviona. GCAP treba da postane centralna platforma mreže u kojoj će avion sa posadom sarađivati sa udarnim, izviđačkim i elektronskim bespilotnim letelicama.
Jedna od najvažnijih sposobnosti budućeg lovca biće upravljanje rojem dronova. Pilot neće ručno upravljati svakom letelicom, već će zadavati ciljeve i prioritete, dok će autonomni sistemi raspoređivati zadatke između bespilotnih platformi.
Pojedini dronovi moći će da lete ispred lovca, otkrivaju radare, izazivaju protivvazdušnu odbranu ili nose dodatno oružje. Drugi će služiti kao ometači, mamci, izviđači ili čvorovi za prenos podataka.
GCAP će razmenjivati informacije sa tim letelicama u realnom vremenu i objedinjavati ih sa podacima satelita, drugih aviona, pomorskih platformi i jedinica na kopnu. Takva uloga zahteva računarsku snagu i komunikacione kapacitete koji današnje lovce pretvaraju u relativno jednostavne platforme.
Veći broj senzora znači i veću potrošnju energije. Radari, pasivni prijemnici, sistemi elektronskog ratovanja i veze sa dronovima moraće istovremeno da rade u okruženju ispunjenom ometanjem, lažnim ciljevima i snažnom protivvazdušnom odbranom.
Poseban izazov predstavlja moguće oružje sa usmerenom energijom. Laseri ili mikrotalasni sistemi zahtevaju kratkotrajne, ali veoma velike nalete električne snage, kao i ozbiljne kapacitete za odvođenje toplote.
Motor zato mora da obezbedi više energije nego što je potrebno za sam let. Kada avion ne koristi najzahtevnije senzore ili oružje, raspoloživa snaga moraće da se preusmerava, skladišti ili koristi za druge sisteme. Takva arhitektura nosi i rizike. Kvar u energetskom ili rashladnom sistemu više neće uticati samo na motor, već može istovremeno da ograniči radar, naoružanje, komunikacije i upravljanje dronovima.
Konzorcijum upravo zato koristi demonstrator kako bi tehničke probleme otkrio pre razvoja serijskog motora. Kopnena ispitivanja pokazaće koliko su sistemi za proizvodnju energije, pogon i hlađenje zaista sposobni da rade istovremeno pod velikim opterećenjem.
Program GCAP trenutno podržava više od 9.000 kvalifikovanih radnih mesta u vazduhoplovnoj industriji Ujedinjenog Kraljevstva, Italije, Japana i njihovih međunarodnih dobavljača. Ta brojka pokazuje da projekat odavno nije samo razvoj jednog lovca, već pokušaj tri države da sačuvaju samostalnu sposobnost proizvodnje borbenih aviona i motora.
Sledeća velika tačka programa biće sastavljanje i pokretanje kompletnog demonstratora. Tek tada će postati jasnije da li „leteća elektrana“ može da pređe iz promotivnih prezentacija Rols-Rojsa u pogonski sistem sposoban da istovremeno nosi avion, napaja njegove senzore i održava čitavu mrežu ljudi i dronova u borbi.
